4. Привод купе BMW Z4 M: сильные страсти.

Новый двухместный автомобиль в варианте купе BMW Z4 M имеет в высшей степени спортивный характер. В движение купе приводит самый известный, пользующийся успехом среди знатоков силовой агрегат M — 3,2-литровый рядный шестицилиндровый двигатель, который также устанавливается в BMW M3. В сочетании с легким и чрезвычайно жестким на кручение кузовом, великолепной ходовой частью и коротким общим передаточным отношением этот высокоэффективный двигатель обеспечивает наилучшие ходовые качества, динамичность и маневренность. Этот высокооборотный двигатель М также развивает свою мощность подобно турбине и восхищает плавностью работы. Ни один другой серийный двигатель такого объема не обеспечивает столь неудержимый порыв вперед, как шестицилиндровый мотор купе BMW Z4 M.

Пять «Оскаров» в области моторостроения за концепцию высоких оборотов М.

Концепция высоких оборотов М обеспечивает чрезвычайно высокую тягу в верхнем диапазоне частоты вращения. В этом отношении 3,2-литровый шестицилиндровый двигатель настолько совершенен, что уже пятый раз подряд ему присуждена награда «Двигатель года» — «Оскар» в автомобильной отрасли — как лучшему мотору в своем классе рабочего объема.

Мощностные характеристики подтверждают, что под длинным капотом купе M спрятан суперспортсмен: шесть цилиндров с рабочим объемом 3246 см? при 7900 об/мин выдают 252 кВт/343 л. с. Его максимальная частота вращения составляет 8000 об/мин. Он обеспечивает неудержимую тягу в широком диапазоне допустимой частоты вращения. Уже при 2000 об/мин в распоряжении водителя находятся 80 процентов максимального крутящего момента, который составляет 365 Нм и достигается при 4900 об/мин. Литровая мощность составляет 77,6 кВт. В этом отношении силовой агрегат также поднимает планку на новый уровень. Столь высокие показатели литровой мощности до сих пор были характерны почти исключительно для чисто гоночных двигателей.

Характеристики, внушающие уважение.

Масса, приводимая в движение каждой из 343 лошадиных сил, составляет всего 4,1 килограмма. На практике характеристики мощности обеспечивают внушительные динамические качества. С места до 100 км/ч купе BMW Z4 M разгоняется всего за 5,0 секунды, столько же занимает испытание эластичности с 80 до 120 км/ч на четвертой передаче. Максимальная скорость ограничена электроникой на уровне 250 км/ч.

Высокооборотный двигатель — совершенный принцип динамики.

В целях реализации оптимальной мощности в моторостроении используется несколько конструктивных принципов: наиболее простой из них — это повышение мощности путем максимально возможного увеличения рабочего объема. Однако при этом всегда приходится мириться с обусловленным конструкцией увеличением массы, габаритов и снижением маневренности автомобиля. Вторым подходом к решению является использование турбонагнетателя или компрессора. Двигатели этой конструкции, как правило, не оправдывают ожидания, касающиеся приемистости, то есть максимально быстрой реакции двигателя на движения педали акселератора. Кроме того, расход топлива таких двигателей сравнительно высок. Таким образом, в качестве альтернативы остается концепция компактного высокооборотного атмосферного двигателя. Такая концепция уже давно стала обычной для двигателей BMW M с их подчеркнуто спортивными характеристиками: повышение мощности путем повышения частоты вращения. Эта концепция обеспечивает выполнение высочайших требований к приемистости, максимальной мощности и эффективности двигателя, а также к динамичности автомобиля в целом. Правда, концепция высоких оборотов с точки зрения технологии сложнее и соответственно труднее в реализации. Ведь в конце концов поршни в двигателе при частоте вращения 8000 об/мин достигают скоростей более 24 метров в секунду. Для сравнения: в силовых агрегатах «Формулы-1» коленчатый вал хотя и вращается с частотой до 18000 об/мин или даже больше, тем не менее поршни со скоростью 25 метров в секунду проходят лишь немногим больший путь, чем поршни серийного двигателя М. Кроме того, высокие требования предъявляются к долговечности двигателя BMW M. Если силовой агрегат «Формулы-1» должен продержаться всего в течение двух гоночных выходных дней, то двигатель М должен надежно работать в течение всего срока службы автомобиля.

Мощность — это не только большое количество лошадиных сил.

Решающим для подлинной мощности является сила тяги, фактически передаваемая на ведущие колеса. Она складывается из крутящего момента двигателя и общего передаточного отношения трансмиссии. Концепция высоких оборотов обеспечивает оптимальное для впечатляющей тяги передаточное отношение коробки передач и главной передачи.

Блок цилиндров из высокопрочного перлитного чугуна.

Из-за высокой частоты вращения и больших давлений в камере сгорания блок цилиндров двигателя купе BMW Z4 M изготавливается из высокопрочного перлитного чугуна. Отлитые из алюминиевого сплава поршни с графитным покрытием и обработанной полостью в камере сгорания охлаждаются маслом через форсунки. Ломаные шатуны выкованы из стали.

Головка блока цилиндров с роликовым коромыслом.

Цельноалюминиевая головка блока с четырьмя клапанами на цилиндр отливается в цехе литья легких металлов завода BMW в Ландсхуте в стальной кокиль и снабжена внутренними каналами для дополнительной продувки воздухом, важной для быстрого прогрева и оптимальной работы каталитического нейтрализатора. Управление клапанами осуществляется с помощью роликового коромысла. Регулировка зазоров клапанов производится только при больших проверках, тем самым в зависимости от эксплуатационных нагрузок на автомобиль обеспечивается интервал регулировки до 40000 километров.

Оптимальная система управления двигателем.

Специально разработанный блок управления двигателя обеспечивает точное управление всеми функциями высокоэффективной системы привода купе BMW Z4 M. Система управления оснащена 32-разрядным микроконтроллером с высокой тактовой частотой и двумя дополнительными сопроцессорами, необходимыми для контроля за сложными функциональными данными, в частности, за высокой максимальной частотой вращения. Одновременно блок управления двигателя способствует оптимизации характеристик ОГ. Производительность этой системы составляет 64 миллиона операций в секунду.

В систему жестко интегрированы функция бесступенчатого изменения фаз газораспределения на впуске и выпуске двойной VANOS с отдельной подачей масла под высоким давлением, постоянный контроль уровня масла, иммобилайзер, электронное регулирование дроссельных заслонок, а также сложная система диагностики для технического обслуживания. Блок управления отдельно для каждого цилиндра рассчитывает момент зажигания каждого рабочего такта, оптимальное количество впрыскиваемого топлива и идеальный момент впрыска. Синхронно с этим рассчитывается и устанавливается оптимальное положение кулачков.

Система двойной VANOS высокого давления для оптимального газообмена.

Система бесступенчатой регулировки фаз газораспределения двойной VANOS обеспечивает оптимальный газообмен в шестицилиндровом двигателе. С ее помощью достигается кратчайшее время регулирования. На практике это означает увеличение мощности, лучшие характеристики крутящего момента, оптимальные характеристики срабатывания, уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в ОГ.

Система впуска с оптимизированным потоком.

Каждый цилиндр имеет собственную дроссельную заслонку, как на гоночных автомобилях. Для того, чтобы обеспечить чуткие отклики двигателя в нижнем диапазоне скоростей, а при «запросе» большой мощности также получить немедленную реакцию автомобиля, управление дроссельными заслонками целиком осуществляется электроникой. Для этого с помощью двух потенциометров 200 раз в секунду опрашиваются и обрабатываются данные о положении педали акселератора. Система управления двигателем реагирует на изменения и подает команды на перестановку дроссельных заслонок. Максимальное открытие дроссельных заслонок занимает всего 120 миллисекунд. Одновременно электронная система управления дроссельными заслонками позволяет абсолютно гармонично переходить с режима тяги на режим частичных нагрузок и наоборот.

Двухпоточная выпускная система.

Оба веерных выпускных коллектора имеют одинаковую длину и диаметр и рассчитаны на минимально возможное противодавление.
Выпускная система в целом выполнена по двухпоточной схеме и заканчивается глушителями с характерными для автомобилей М четырьмя выпускными патрубками. Внешнему дизайну задней части купе BMW Z4 M соответствует и настройка звучания двигателя: его выпускная система издает грубовато-сочный звук, присущий только шестицилиндровым двигателям фирмы BMW M.

Каждый тракт выпускной системы включает в себя два металлических каталитических нейтрализатора с триметаллическим покрытием и оптимизированным потоком, отличающихся низкими потерями давления, высокой механической прочностью и коротким временем достижения рабочего режима после холодного запуска. Показатели токсичности ОГ соответствуют требованиям стандарта Евро 4. Благодаря хорошему общему кпд двигателя достигается не только высокий уровень мощности и крутящего момента, но и оптимальный расход топлива. При высоких динамических характеристиках расход топлива составляет всего 12,1 литра бензина SuperPlus на 100 километров по европейскому тестовому циклу.

Нажатие кнопки повышает динамичность.

После каждого запуска двигателя купе BMW Z4 M сначала имеет типичную для спортивных автомобилей, очень тонко дозируемую настройку педали акселератора. Однако с помощью кнопки «Sport» системы электронного регулирования дроссельных заслонок водитель в любой момент может активировать алгоритм, благодаря которому зависимость открытия дроссельных заслонок от хода педали акселератора становится более прогрессивной. При включении этого алгоритма динамические переходные функции электронной системы управления двигателем изменяются в сторону повышения приемистости двигателя. Водитель от этого выигрывает, так как в таком режиме купе BMW Z4 M еще более чутко преобразует команды педали акселератора в ускорение.

Шесть ступеней удовольствия.
Преимущества высокооборотного двигателя наилучшим образом оправдывают себя в сочетании с коробкой передач, имеющей соответствующее передаточное отношение. Только короткое общее передаточное отношение позволяет преобразовать момент двигателя в оптимальную тягу на задних колесах. Шестиступенчатая механическая коробка переключения передач идеально соответствует этим требованиям. Вместе с передаточным отношением главной передачи она рассчитана таким образом, что на всех передачах и во всем диапазоне частоты вращения достигаются оптимальные динамические характеристики. Для этой коробки передач характерны короткие и точные ходы переключения, сближенные передаточные числа передач и высокая плавность работы.